[發(fā)明專利]一種炭纖維材料表面六方氮化硼涂層的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810362753.5
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108642871A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊萬利;代麗娜;張瀚晨;姚西明;樊振寧
• 申請（專利權(quán)）人: 西安超碼科技有限公司
• 主分類號: D06M11/80
• 分類號: D06M11/80;D06M101/40
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種炭纖維材料表面六方氮化硼涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、炭纖維材料表面預(yù)處理：將炭纖維材料置于丙酮中去除炭纖維材料表面的環(huán)氧有機物，然后超聲處理后采用蒸餾水清洗多次，再置于真空干燥箱中干燥，最后置于馬弗爐中對炭纖維材料進(jìn)行表面活化處理；

步驟二、前驅(qū)體制備：采用硼酸作為六方氮化硼涂層的硼源、尿素作為涂層的氮源，將硼酸和尿素混合均勻后置于溫度為150℃～180℃的真空干燥箱內(nèi)加熱熔化，并攪拌10min～30min，得到均勻的液態(tài)前驅(qū)體；所述硼酸和尿素的質(zhì)量比為1：(2～4)；

步驟三、浸漬處理：將步驟一中經(jīng)表面活化處理后的炭纖維材料浸入步驟二中得到的液態(tài)前驅(qū)體中，在溫度為150℃～180℃的真空條件下浸漬10min～30min，瀝干后迅速將炭纖維材料取出并置于冷藏箱內(nèi)過冷處理10min～30min，前驅(qū)體結(jié)晶在炭纖維材料表面，得到表面附著有晶態(tài)前驅(qū)體的炭纖維材料；

步驟四、熱處理過程：將步驟三中表面附著有晶態(tài)前驅(qū)體的炭纖維材料置于燒結(jié)爐中，在氮氣壓力為0.2MPa～0.4MPa的氮氣氣氛保護(hù)下、溫度為500℃～600℃的條件下保溫3h～6h，在炭纖維材料表面得到非晶氮化硼涂層，然后在常壓氮氣氣氛保護(hù)下、溫度為1000℃～1200℃的條件下熱處理1h～4h，得到表面具有六方氮化硼涂層的炭纖維材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種炭纖維材料表面六方氮化硼涂層的制備方法，其特征在于，所述炭纖維材料為炭纖維絲束、炭布或者炭纖維預(yù)制體。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種炭纖維材料表面六方氮化硼涂層的制備方法，其特征在于，步驟一中所述炭纖維材料的置于丙酮中的時間為24h～48h，超聲處理的時間為20min～40min，清洗的次數(shù)為3～5次。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種炭纖維材料表面六方氮化硼涂層的制備方法，其特征在于，步驟一中所述干燥的溫度為60℃～80℃，干燥的時間為8h～14h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種炭纖維材料表面六方氮化硼涂層的制備方法，其特征在于，步驟一中所述表面活化處理的溫度為300℃～370℃，時間為20min～30min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種炭纖維材料表面六方氮化硼涂層的制備方法，其特征在于，步驟三中所述冷藏箱內(nèi)的溫度為-10℃～0℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種炭纖維材料表面六方氮化硼涂層的制備方法，其特征在于，步驟四中得到的表面具有六方氮化硼涂層的炭纖維材料依次重復(fù)步驟三和步驟四中的操作過程，以增加炭纖維材料表面六方氮化硼涂層的厚度。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種炭纖維材料表面六方氮化硼涂層的制備方法，其特征在于，重復(fù)步驟三和步驟四中的操作過程的次數(shù)為1次～3次。